Boeren met bliksem

Een Britse ruimtevaartengineer heeft een technologie bedacht die gebruik maakt van de stikstofbindende eigenschappen van bliksem om kunstmest te produceren. Dit kan de CO₂-uitstoot van de landbouw terugdringen en de gezondheid van de bodem ondersteunen. Dat denken althans de Britse start-up Debye en de lokale Agri-Tech Centers, die het systeem momenteel testen.

Het systeem simuleert vermogen van bliksem om stikstof in de vorm van nitraten op te vangen bij inslag op water. De kunstmesttechnologie zou boeren, het klimaat en de bodemgezondheid kunnen ondersteunen.

Debye ziet modulaire systemen voor zich op boerderijen of in hubs, waardoor boeren ter plekke of lokaal kunnen worden voorzien van op nitraat gebaseerde meststoffen op basis van slechts lucht, water en elektriciteit.

Ruimtevaart engineer

Burak Karadag, die de technologie ontwikkelde, was oorspronkelijk ruimtevaartingenieur en werkte aan de voortstuwing van satellieten, toen hij geïnteresseerd raakte in de eigenschappen van bliksem en besefte dat hij graag zou willen zien hoe hij ruimtetechnologie kon toepassen op grote uitdagingen op aarde.

“Kunstmest is van cruciaal belang voor de mondiale voedselzekerheid, maar de huidige productiemethoden veroorzaken schade aan het milieu en zijn onderhevig aan marktverstoring. Onze technologie maakt gebruik van de elegante oplossing van de natuur: bliksem treft water met zoveel energie dat het atmosferische stikstofmoleculen afbreekt, waardoor stikstofdioxide ontstaat, dat oplosbaar is in water en gemakkelijk door planten wordt opgenomen. Onze technologie repliceert deze principes met alleen lucht, water en elektriciteit.

“Boeren zijn vooral afhankelijk van kunstmest op basis van ammoniak, waarvan het economische model gebaseerd is op middelgrote tot grootschalige productie met behulp van aardgas en met goed gedocumenteerde negatieve effecten op de lucht-, bodem- en waterkwaliteit. Fabrikanten proberen over te stappen op groene waterstof om de CO₂-voetafdruk van de meststof te verkleinen, maar lokaal, op hernieuwbare energiebronnen gebaseerde directe stikstofafvangtechnologie zou er een vrijwel emissievrij proces van kunnen maken, lokaal en veilig beschikbaar en met veel betere resultaten voor de bodemgezondheid.

“De huidige productie van kunstmest is verantwoordelijk voor vijf procent van de mondiale uitstoot van broeikasgassen, wat overeenkomt met de helft van de totale uitstoot die de EU27 in 2021 produceert. Stel je voor dat we die uitstoot zouden kunnen wegnemen!”

Haalbaarheidsproject

Het 18 maanden durende haalbaarheids-R&D-project vindt plaats op slagewassen in de verticale landbouwfaciliteit van Agri-Tech Center CHAP in Stockbridge, waarbij collega Center Agri-EPI projectmanagement en levenscyclusanalyse levert, waarbij de ecologische en economische duurzaamheid van het product in elke fase wordt gemeten. van zijn ontwikkeling.

Het doel is om een ​​proof-of-concept-prototype van één kilowatt te ontwikkelen, de gewasopbrengsten en eigenschappen na de oogst te kwantificeren en te vergelijken voor standaard stikstofmeststoffen en kunstmest geproduceerd door de machine van Debye Ltd., en om de commerciële levensvatbaarheid ervan te bepalen.

Als de proef succesvol is, kan Debye, mits financiering, binnen drie jaar kleinschalige proefprojecten op een boerderij uitvoeren.Het project wordt gefinancierd door Innovate UK en de Novel low-emission food production systems: Feasibility studies competition van de Biotechnology and Biological Sciences Research Council.